Устройство для исследования про-цесса капиллярного вытеснения нефтииз образца горной породы

Устройство для исследования про-цесса капиллярного вытеснения нефтииз образца горной породы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1i117942! 3

О П И СА Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.07.77 (21) 2506082/22-03 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.01.81. Бюллетень М 1 (45) Дата опубликования описания 07.01,81 (51) М. К, Е 21В 49/00

G 01N 27/26

Государственный комитет (53) УДК 550.822.2..05 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Д. Н. Кузьмичев и М. С. Багов

Северо-Кавказский научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности.й (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА

КАПИЛЛЯРНОГО ВЫТЕСНЕНИЯ НЕФТИ

ИЗ ОБРАЗЦА ГОРНОЙ ПОРОДЫ

Изобретение относится к изучению физики нефтяного пласта и предназначено для определения капиллярного давления в образце горной породы и скорости капиллярного вытеснения из него нефти водой. 5

Известно устройство для исследования процесса капиллярного вытеснения нефти водой из образцов горных пород, содержащее кернодержатель, приспособление для 10 измерения объема воды, вошедшей в образец, или нефти, вытесненной из образца под действием капиллярных сил, а также приспособления для создания и замера давления (1). 15

Недостатком этого устройства является то, что оно предназначено для определения скорости капиллярного вытеснения нефти водой.

Известно также устройство для исследо- 20 вания капиллярных свойств кернов в пластовых условиях, включающее камеру, в которой размещен образец, установленный в кернодержателе, средства для создания давления, измерительную трубку и мано- 25 метр (2).

Его недостатком является то, что оно позволяет косвенным способом — путем вытеснения воды несмачивающей фазой — определять зависимость капиллярного давле- 30 ния от водонасыщенности, т. е. определять при отступающем угле смачивания.

Однако отступающий краевой угол смачивания меньше наступающего. Поэтому капиллярное давление, определяемое косвенным способом на указанном устройстве при вытеснении воды нефтью или керосином, будет больше значения капиллярного давления, развиваемого водой непосредственно в процессе капиллярного вытеснения нефти.

Цель изобретения — повышение точности измерения капиллярного давления за счет его определения при наступающем угле смачивания.

Поставленная цель достигается тем, что кернодержатель выполнен в виде двух дисков с полым стержнем, размещенным между ними и сообщающимся с измерительной трубкой, образец размещен концентрично относительно стержня, с зазором, сообщающимся с полостью стержня.

На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — кривые, построенные по результатам измерений.

Устройство включает камеру 1 с водой, образец 2 горной породы, установленный в кернодержателе, который выполнен в виде дисков 3 и полого стержня 4, сообщающего794213 ся с полостью образца посредством отверстия 5.

Устройство содержит также уплотнительные прокладки 6, измерительную трубку 7, насос 8 для поддержания заданного противодавления на выкиде образца горной породы, манометр 9, линию сброса 10, вентиль 11 и гайку 12.

Методика определения капиллярного давления и скорости капиллярного вытеснения 10 нефти водой из образца горной породы состоит в следующем.

В камеру 1 с кернодержателем, содержащую нефтенасыщенный образец 2 горной породы, заливают воду. С этого момента 15 начинается процесс самопроизвольного капиллярного вытеснения нефти водой. Для определения скорости капиллярного вытеснения нефти водой в измерительную трубку

7 заливают нефть до нулевой отметки и на- 20 сосом 8 нагнетают в нее воздух до давления Рь При таком противодавлении Р1 по скорости повышения уровня нефти в измерительной трубке 7 определяют скорость капиллярного вытеснения нефти водой из 25 образца горной породы.

Очевидно, что при противодавлении в трубке 7, равном атмосферному, скорость капиллярного вытеснения нефти из образца породы будет максимальной. 30

На фиг. 2 кривые 1, 1 и 1" иллюстрируют результаты определения максимальной скорости капиллярного вытеснения керосина водой из образца известняка № 5083 месторождения Ачалуки с пористостью 35

6,5О/о, полностью насыщенного керосином.

Наружный диаметр образца 8,2 см, внутренний диаметр 1,1 см, длина образца

5,5 см.

Для определения капиллярного давления 40 в образце породы измерительную трубку 7 полностью заливают нефтью и перекрывают вентиль 11, При этом в измерительной трубке 7 самопроизвольно под действием капиллярных сил в образце поднимается 45 давление до предельной величины, равной статическому капиллярному давлению, которое и регистрируется манометром 9.

Результаты периодических определений капиллярного давления в образце известия- 50 ка № 5083 иллюстрируются кривыми 2 и

2 (фиг. 2).

Из анализа результатов определений, приведенных на фиг. 2 (кривые 1 и 2), можно заключить, что к моменту вытеснения

1,4 см и 2,3 см керосина (внедрения в таких же объемах воды в образец) статическое капиллярное давление в образце известняка составляло 4 кгс/см и 3,7 кгс/см, т. е. оставалось практически постоянным.

Предельный объем капиллярного вытеснения керосина водой составлял 3,4 см, что составляет 19 /, от начального его содержания в образце известняка.

Таким образом, устройство позволяет определять капиллярное давление в образце породы, развиваемое непосредственно капиллярными силами, а также исследовать процесс капиллярного вытеснения при различном противодавлении на выкиде из образца горной породы.

Кроме того, устройство позволяет в опытах выдерживать равным пластовым значениям один из параметров процесса капиллярного вытеснения нефти водой — соотношение площадей поверхности пласта породы, контактирующих с водой и нефтью.

Формула изобретения

Устройство для исследования процесса капиллярного вытеснения нефти из образца горной породы, включающее камеру, в которой размещен образец, установленный в кернодержателе, средства для создания давления, измерительную трубку и манометр, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения капиллярного давления за счет его определения при наступающем угле смачивания, кернодержатель выполнен в виде двух дисков с полым стержнем, размещенным между ними и сообщающимся с измерительной трубкой, образец размещен концентрично относительно стержня, с зазором, сообщающимся с полостью стержня.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 418783, кл. G 01N 27/26.

2. Авторское свидетельство СССР № 269096, кл. Е 21В 49/00, 1965 (прототип).

794213

Фиг,! р, кгг/айаг уач драил / часами

Фиг, г

Составитель Н. Чижикова

Редактор Ж. Рожкова Техред А. Камышникова Корректоры: В. Нам и А. Степанова

Заказ 46!8 Изд. № l58 Тираж 634 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2